材料應用_模具鋼分類

2022-05-05

1. 塑料模具鋼

20 世紀50 年代以來，世界塑料工業迅速發展，塑料已經成為一種重要的工業材料。塑料制品大部分采用模壓成形，不少工業發達國家塑料模具的產值已經居模具產值的首位，塑料模具用鋼已逐漸發展成為一個專用鋼材系列。

我國的專用塑料模具鋼還沒有形成系列，納入GB / T 1299—1985 的只有3Cr2Mo一個鋼號，常選用碳素鋼，加工成形后不經熱處理就交付使用，因而模具表面粗糙度值較高，圖案花紋容易磨損，加工出來的塑料制品外觀質量較差。而精密塑料模具常采用合金工具鋼制造，機械加工性能差，熱處理變形問題更是無法解決。因此，目前為止，關鍵部件的塑料模具材料還依賴于進口，造成模具成本高，外匯流失嚴重。鑒于此，國內有關科研院所和大專院校對塑料模具專用鋼進行了研制，并取得了一些進展。

我國近年研制的塑料模具鋼主要有 P20BSCa、P20SRe、FT、0Cr4NiMoV(LJ)、TG2、25CrNi3MoAl、10Ni3MnCHAlMo(PMS)、0Cr16Ni4CH3NL(PCR)、06Ni6CrMoVTiAl、空冷12、Y82、Y55CrNiMnMoV(SM1)、Y20CrNi3AlMnMo(SM2)等。

2. 冷作模具鋼

冷作模具是應用范圍很廣的模具。冷作模具的產值歷來居模具制造業的首位，近年來由于塑料模具的迅速發展，在不少工業發達國家已退居模具工業產值的第二位。目前通用的冷作模具鋼可分為三大類：

(1)低合金冷作模具鋼

以CrWMn 和9Mn2V為代表，耐磨性和熱硬性較差，一般可采用油淬火，成本較低，廣泛用于生產批量不大的冷作模具。

(2)中合金冷作模具鋼

以Cr5Mo1V為代表，具有中等的耐磨性和熱硬性，韌性也較高，淬透性好，可以空淬，綜合性能好，廣泛用于生產中等批量產品的冷作模具。

(3)高碳、高鉻型冷作模具鋼

以Cr12Mo1V1 和Cr12 鋼為代表，耐磨性和熱硬性較高，由于含有大量的共晶碳化物，所以韌性較差，廣泛用于生產批量較大，要求耐磨性很高但沖擊載荷較小的冷作模具。

近年來發展的新型冷作模具鋼主要有 9Cr6W3Mo2V2(GM)、6CrNiSiMnMoV(GD)、7CrSiMnMoV(CH-1)、8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)、6Cr4Mo3Ni2WV(CG-)、7Cr7Mo2V2Si(LD)、Cr8MoWV3Si(ERS)等。

3. 熱作模具鋼

熱作模具鋼主要用于制造金屬材料熱加工用的模具鋼。

(1)低合金熱作模具鋼

代表性鋼號為5CrMnMo 和5CrNiMo 等。這類鋼有較好的淬透性和沖擊韌性，但熱硬性不夠，“般用于工作溫度不高而沖擊載荷較大的模具，如錘鍛模等。

(2)中合金熱作模具鋼

這類鋼為鉻系熱作模具鋼，代表性鋼號有 4Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5MoSi(H11)、4Cr5MoWSiV(H12)、4Cr3Mo3SiV(H10)等。這類鋼有良好的綜合力學性能、高的熱硬性、抗冷熱疲勞性能及抗液態金屬沖蝕性，已經廣泛用于鍛壓模具、鋁合金壓鑄模具和熱擠壓用模具，成為當前應用很廣的一類熱作模具鋼。

(3)高合金熱作模具鋼

應用很廣的是傳統的鎢系熱作模具鋼，如3Cr2W8V等。用于工作溫度較高的模具，近年來大部分已被中合金熱作模具鋼取代。為了適應一些熱作模具的特殊要求，開發了一些新型高性能熱作模具鋼，主要有4Cr3Mo3WVNL( GR)、4Cr3Mo2MnVNLB( Y4 )、4Cr5Mo2MnVSi ( Y10 )、3Cr3Mo3VNL(HM3 )、4SiMnW3Mo2VNL、9Mn9Ni4Cr8V2WMo、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、 4Cr3Mo2NiVNLB(HD)、2Cr3Mo2NiVSi(PH)鋼等。